[发明专利]自动袜机的伺服电机近似匀加速度控制技术

说明书

技术领域

本发明属于电脑提花织袜机技术领域，特别是涉及一种自动袜机的伺服电机近似匀加速度控制技术。

背景技术

目前针织及相关设备现在正向高效、节能、环保及电子控制方向发展，性能稳定，更新换代步伐加快。设备的提花功能扩大，自动化控制水平提高。电子系统的高控制精确，对提高产品质量提供了保障。故采用电子技术，改造传统行业，提高机电一体化水平，推动了针织行业的技术进步。目前的针织设备正大力加强电子技术应用。

而当前我国的电脑袜机技术与发达国家还有相当大的差距。特别是与意大利，韩国，日本三国差距尤其大。他们的袜机在高科技应用、设计思想、制造精度以及产品外观形象等方面都远远领先我们，因此，随着对外经济技术协作的日益深入，高档袜机市场几乎完全被他们的技术占领。在我国的当前国情之下，瞄准国外先进袜机技术方向，开发拥有自主知识产权的袜机技术，并逐步赶上国外先进水平，显得十分迫重要。

在当前的袜机设备系统中，伺服电机始终处于核心的位置，周边的电磁阀，选针器都是以伺服电机为主轴的，伺服电机的运行稳定性，可靠性，以及运行的速度直接决定了该袜机的效率，性能。而在袜机的控制系统中，伺服电机的速度控制，位置检测技术又是整个袜机系统的最为核心的技术，所以一台袜机伺服电机控制技术的优劣决定的是此设备的优劣。下面就伺服电机的速度控制对袜机效率的影响做下举例：

袜子在后跟编织时，伺服电机必须正反两个方向反复运转70趟左右。而此袜机的伺服电机的运转速度是非常快的，达900r/min，在如此高的速度下，是不可能立即反方向运转，必须有个减速的过程，减速结束还必须有个加速的过程，对袜机系统来说这个加减速的过程显得十分的重要，首先过大的加减速过程伺服电机无法承受，而且极容易损坏伺服电机驱动的针筒的周边的电磁阀及其针筒上的织针，同时必须考虑加减速的效率问题，过低的加减速度浪费时间，直接降低了袜子的生产效率。

例如，在伺服驱动信号PWM周期值为常增量下的加减速方案，如果一个加减速的过程多延长个0.25秒，则电机的一个反复共需要4次的加减速的过程，则需多延长1秒，一只袜子共需70次左右的反复，就要70秒左右的时间浪费，而现在一只袜子编织所需的时间只要3分钟左右(袜子后跟编织占很大部分的时间)，可见一个0.25秒的延时就大大的降低袜子的生产效率，直接降低了企业的经济效益。

因此袜机的伺服电机的加减速度控制方案显得十分重要，高效，可靠的加减速控制方法直接影响到袜机运行的效率，及使用寿命，从而直接关系到袜子生产的成本，效益。

电脑袜机主要的控制部件集中在编织操作平台上，在分析袜机系统的工艺要求和机械结构，及电气特性发现：电脑袜机系统需要进行控制的控制点较多，包括64路的电磁阀，6个选针器96个选针刀，两路的步进电机，一路伺服电机，两路电磁传感器，及十多路的外部故障中断检测。袜机系统部分的控制点电磁阀选针器的分布如图1所示，系统的电磁阀远不止这部分，共有60多路，另外还有6组的选针器要控制，它的分布图如图2所示，图中1C～5C及1F即为6组选针器，每组有16把的选针刀，且每一把都是一个独立的控制点，图2中的提花梳子中的每个梭子是有电磁阀控制，且每个也是独立的控制点。首先要监控，检测的控制点如此多，其次像伺服电机，选针器的电气要求又比较高，选针器要求快速反应，如此看来单单就以上的电气控制点就需要大量的CPU资源进行运算控制，采用一片DSP进行控制已显得紧促。

而该袜机系统还要求配备一块3.5寸的点阵液晶，将近40个按键的，操作键盘，及多路的LED警示灯，E²ROM存储器、时钟芯片和远程通信模块等，就人机界面这一块需要很多的系统资源，如果只采用单核心进行如此多的任务操作是不太现实的，且该袜机的高速运转编织过程中，是要求可以进行液晶，按键，及与上位机等进行通信的，如果没一个单独的核心进行操作，难保证袜子，三角刀，电磁阀，伺服电机等安全，稳定的工作的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动袜机的伺服电机近似匀加速度控制技术。

本发明的目的是采用这样的技术解决方案实现的：其特征在于可设置两个变量：int n；float b；其中b用于保存此段的增量b(d)，n用于计数，每个PWM周期结束，寄存器的值更改为N(d)+n*b(d)取整，同时n自加1，如果n到达n(d)，则进入下一个段的减速，b重新赋下个段的b(d)，n从0重新开始计，达到此段的n(d)后，进入下一个段，直至减速到预期的目标值。